- 我們從達(dá)爾文的理論中了解到所有的生命都源于同一個單細(xì)胞,今天地球上無數(shù)的物種都是由此進(jìn)化而來的。動物和植物進(jìn)化為不同種群的轉(zhuǎn)折點是什么?它是怎樣發(fā)生的? 根據(jù)進(jìn)化理論,地球上的每個現(xiàn)存或死亡的生物體都起源于同一個祖先。這意味著,所有的生命形式都是彼此相關(guān)的——換句話說,地球上的所有物種都是遠(yuǎn)房表兄妹。有時,這種相關(guān)性十分明顯——猿和人類在外表上確實非常接近(比如,我們的骨架很明顯是它們的變異)。這是因為我們最后的共同祖先距今只有幾百萬年(通過比較我們的DNA并估計計算隨機變異造成這種差異所需的時間就能得出這一結(jié)論),因此我們在很多方面仍有共同之處。但是,與我們的親緣關(guān)系更少的生物是什么情況?比如,我們與植物有什么共同之處?為何目前彼此的差距如此之大? 實際上,動物和植物在細(xì)胞層面上有許多共同之處。我們都是真核細(xì)胞,也就是說,我們的染色體存在于細(xì)胞的一個單獨部分——細(xì)胞核——當(dāng)中。因此,我們與細(xì)菌(正確的名字是原核生物)差距遙遠(yuǎn),后者的細(xì)胞缺少細(xì)胞核。植物和動物也能夠進(jìn)行真正的有性繁殖,涉及雄性和雌性配子——精子和卵子(種子植物的精子在花粉粒中被大量繁殖和攜帶)——的聚變。動物和植物也在細(xì)胞中有特殊的能量站——即線粒體——利用氧氣從糖中獲得能量。令人驚奇的是,這些線粒體曾是被早期單細(xì)胞真核生物俘獲的自生細(xì)菌。植物和動物在細(xì)胞層面上的主要差別是,植物的一個祖先(也被稱為單細(xì)胞生物)第二次進(jìn)行了這種外展——它俘獲了另一種可以在光合作用中利用光從二氧化碳和水中產(chǎn)生糖的細(xì)菌。這些被俘獲的細(xì)菌被稱為葉綠體。 此后,與無法進(jìn)行光合作用的真核生物相比,進(jìn)行光合作用的真核生物可能在進(jìn)化過程中出現(xiàn)顯著的不同,原因很簡單:彼此的生存需求不同。進(jìn)行光合作用的真核生物需要光、水、二氧化碳和礦物,而無法進(jìn)行光合作用的真核生物則需要以其他細(xì)胞為食。當(dāng)動物和植物后代分別成為多細(xì)胞體時,這種關(guān)鍵性的差異更為顯著。植物成為靜態(tài)的光采集體,而動物成為更加有效的捕獵者。 因此,植物祖先俘獲的能夠成為葉綠體的物質(zhì)是植物和動物差異顯著的主要原因之一,但另一個更簡單的原因是我們的祖先實際上在很久以前就開始分化了。具體的分化時間雖然難以確定,但我們最后的共同祖先很可能存在于至少15億年以前。它是單細(xì)胞水生真核生物,并應(yīng)該具備上述動物和植物細(xì)胞的共同特點。從那時起,動物和植物就開始了不同的進(jìn)化之旅。然而,這是一種過于簡單的觀點。過去,所有的真核生物都被視為不是植物就是動物(實際上,細(xì)菌在被劃分為原核生物前也曾被視為植物),但從19世紀(jì)中期開始,人們承認(rèn)存在更多的生命分界。一些人現(xiàn)在認(rèn)為,僅在真核生物中就有超過20個差異顯著的生物群,足以組成不同的生命分界。很多是單細(xì)胞的(被通俗地稱為原生生物),但其他的已獨立成為多細(xì)胞體,比如菌類、紅藻和褐藻(綠藻是植物)。而另外一些似乎具備多細(xì)胞性,比如令人驚奇的粘液菌(根據(jù)環(huán)境不同,很多粘液菌在單細(xì)胞和多細(xì)胞狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換)。雖然這一新觀點引出的具體分界數(shù)量難以確定,但我想,它更真實地顯示出生物體的深度多樣性以及地球上的生命問題通過進(jìn)化加以解決的多種進(jìn)程。 |
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